Demonstratie van Elektrische Weerstandstomografie

Demonstratie van Elektrische Weerstandstomografie voor het opsporen van
DNAPL's en het monitoren van een sanering.
Bart Goes 1 (TNO), Mike Lodewijks (Provincie Overijssel), Sjef Meekes (TNO), Paul Verhaagen (Grontmij)
Beslissingen over noodzaak en urgentie van bodemsaneringen worden genomen op basis
van bodemonderzoek. Echter, het resultaat van bodemsaneringen van bijvoorbeeld
grondwatersaneringen met gechloreerde koolwaterstoffen is in veel gevallen
teleurstellend. Saneringsdoelstellingen worden niet bereikt en er is regelmatig sprake van
kostenoverschrijdingen. Een belangrijke oorzaak hiervoor is een verkeerd ontwerp van de
saneringsmaatregelen door onvoldoende informatie over de situatie in de bodem. De
plaatsing van filters in de bodem blijkt niet te kloppen met situering van de
verontreinigingen. In veel gevallen worden de brongebieden van verontreiniging niet
effectief aangepakt. Aangezien het ontwerp van deze maatregelen een directe afgeleide is
van de resultaten van het bodemonderzoek, kan men zich afvragen of de kwaliteit van het
onderzoek voldoende is. Een alternatieve bodemonderzoekstechniek is elektrische
weerstandstomografie (ERT) voor het in beeld krijgen van bronzones van
verontreinigingen. In relatie tot gechloreerde koolwaterstoffen (VOCl) manifesteren deze
bronzones zich soms in de vorm van DNAPL's (Dense Non Aqueous Phase Liquids).
Electrical Resistivity Tomography (ERT) is een nieuwe meetmethodiek die het mogelijk
maakt puur product DNAPL ruimtelijk te detecteren en te monitoren in de ondergrond.
ERT metingen zijn geo-elektrische metingen tussen in de grond aangebrachte verticale
meetkabels met ieder ongeveer 25 elektrodes. Geo-elektrische detectie van DNAPL’s
gebeurt op basis van de verhoging van de soortelijke elektrische weerstand van de grond
bij de aanwezigheid van puur product DNAPL. Een uitgebreide toelichting van de
techniek en de inzet ervan voor de opsporing van DNAPL's op twee verontreinigde
locaties in Nederland staat onder andere beschreven in Bodem (V13, no. 3, 2003).
In de presentatie wordt het gebruik van ERT nader gedemonstreerd aan de hand van een
in het kader van een SKB Project uitgevoerd onderzoek op een verontreinigde locatie.
In het demonstratie project is een technische verbetering aangebracht door de meetkabels
niet meer in peilbuizen met volkomen filters te hangen maar ze met behulp van een
sondering in de grond te drukken. Hierdoor wordt de kans op een verdere verticale
verspreiding van de verontreiniging gereduceerd, bovendien wordt de methode zo
goedkoper. Het resultaat van de 0-meting, de locatie van de vermoedelijke bronzone,
wordt gebruikt om de komende sanering optimaal in te richten. Een andere nieuwe
ontwikkeling is dat de aangebrachte meetkabels ook gebruikt gaan worden om de
voortgang van de komende sanering te monitoren.
Figuur 1 geeft een overzicht van de 10 locaties waar de meetelektrodes zijn aangebracht
en de geïnterpreteerde verdacht zones. Dit zijn de gebieden waar een elektrische
weerstand is gemeten die hoger is dan de natuurlijke achtergrondwaarde van de bodem (>
~150 Ohm-m). Figuur 2 presenteert één van de geo-elektrische profielen (tussen
boorgaten 4, 3, 2 en 1). Bij het beoordelen van de profielen wordt erop gelet op of de
1
[email protected], tel 030-2564868, Postbus 80015, 3508 TA, Utrecht,
weerstanden passen binnen de verwachte range van waardes die horen bij het sediment in
de boorbeschrijvingen. Zones met een weerstand die minstens ~150 Ohm-m hoger zijn
dan de maximale weerstand van de natuurlijke ondergrond zijn aangemerkt als verdachte
hoge weerstandsanomalieën. De verdachte zone met de hoge weerstand (150-220 Ohmm) zit nabij boorgat 4. De natuurlijke bodemlaag grens tussen kleiig zand en zandige klei
(iets lagere weerstand) is ook zichtbaar in de figuur op ongeveer 3.5 m-mv. De komende
stappen binnen het project zijn: het zo optimaal mogelijk inrichten van de
saneringsinstallatie en het gebruiken van de meetkabels voor het monitoren van de
voortgang van de sanering van de bronzone.
Achtertuin
6
9
Wasserij
sonderingen met 1 0
meet-elektrodes
5
4
4
2
3
3
1
Verdachte zone
oude stortput
2
1
rioo
8
0
0
1
2
7
3
4
5
6
6
7
8
5
9
10
11
12
13
Afstand [m]
Figuur 1. Locaties van meetpunten en van DNAPL verdachte zones (uitkomst 0-meting)
4
1
2
3
- 2 .4
[O h m - m ]
- 2 .8
250
kleiig zand
- 3 .2
d ie p te [m - m v ]
E le k tr is c h e w e e r s t a n d
225
- 3 .6
200
- 4 .0
175
- 4 .4
zandig klei
- 4 .8
150
- 5 .2
125
- 5 .6
100
- 6 .0
normale
bodem
waardes
75
- 6 .4
- 6 .8
verdachte
zone
(DNAPL)
0 .0
0 .5
1 .0
1 .5
2 .0
2 .5
3 .0
0 .0
0 .5
1 .0
1 .5
2 .0
2 .5
3 .0
0 .0
0 .5
1 .0
1 .5
2 .0
2 .5
3 .0
Figuur 2. Elektrische bodemweerstand tussen boorgaten 4, 3, 2 en 1 (0-meting).
50
elektrode